JPS595071A - Fluid jet printing head - Google Patents
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- JPS595071A JPS595071A JP10484083A JP10484083A JPS595071A JP S595071 A JPS595071 A JP S595071A JP 10484083 A JP10484083 A JP 10484083A JP 10484083 A JP10484083 A JP 10484083A JP S595071 A JPS595071 A JP S595071A
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の背景)
(6)
この発明は流体ジェット印刷装置に、史に詳しくは、少
なくとも一つの点滴流を発生するだめの印刷ヘット及び
方法であって印刷ヘッドの構成及び動作が蘭学化されて
いるものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (6) The present invention relates to a fluid jet printing apparatus, and more particularly to a print head and method for generating at least one drip stream, the invention comprising a print head configuration. and those whose movements are Westernized.
ジェノI・点滴プリンタ及び塗装装置は、インク又は塗
料流体の小点滴の流れを発生し、この点滴の印刷受1ト
め媒体への付着を制御することによって動作する。典型
的には、点滴は荷電されてから電界によって偏向させら
れる。点滴は小オリフィスから出て来る流体フィラメン
トから形成される。The Geno I drop printer and coating device operates by generating a stream of small droplets of ink or paint fluid and controlling the deposition of the drops onto a print receiving medium. Typically, the drops are electrically charged and then deflected by an electric field. The drip is formed from a fluid filament emerging from a small orifice.
このオリフィスは流体が圧力下で維持されている流体タ
ンクと連通している。各流体フィラメントはその先端部
で切れて点滴の流れを形成する傾向がある。点滴を電界
によって正確に偏向させて点滴の印刷受止め媒体上に選
択的に付着させるためには、点滴の寸法及び各点滴流内
の点滴間の間隔を実質上−mKすることが必要である。This orifice communicates with a fluid tank in which fluid is maintained under pressure. Each fluid filament tends to break at its tip to form a drip stream. In order for the drops to be accurately deflected by the electric field and selectively deposited on the print-receiving medium of the drops, it is necessary that the drop dimensions and the spacing between drops within each drop stream be substantially -mK. .
フィラメントの点滴流への破断は、「刺激」と呼ばれる
過程において印刷ヘッド構造部のある部分又は全部を機
械的に振動させることによって容易に行われる。Breaking the filament into a drip stream is facilitated by mechanically vibrating some or all of the printhead structure in a process called "stimulation."
(7)
一つの従来の刺激法は、1973年6月12日はライア
ン(Lyon)外に発行された米国特許第878939
8号に示されているように、流体タンクの代表約4いた
わみ性の壁板に流体オリフィスを設けて、「オリフィス
板」として知られているこの壁板を、一連の曲げ波動を
この板に沿って移動させることによって刺激するもので
ある。この方法はほぼ一様な点滴寸法及び間隔を生じる
が、流体フィラメントの破断の時期がオリスイス板の長
さに沿って変化する。(7) One conventional stimulation method is U.S. Pat. No. 878,939 issued June 12, 1973 to Lyon et al.
As shown in No. 8, a representative approximately 4 flexible wall plate of a fluid tank is provided with a fluid orifice, and this wall plate, known as the "orifice plate," is subjected to a series of bending waves that cause this plate to The object is stimulated by moving the object along the path. Although this method produces approximately uniform drip size and spacing, the timing of fluid filament breakage varies along the length of the Oriswiss plate.
別の方法は、インクマニホルド構造部及びオリフィス板
構造部を含む印刷ヘッド全体を一緒に振動させることで
ある。これは1971年6月22日ビーム(Beam)
外に発行された米国特許第8586907号に示されて
いる。この種の構成は、印刷ヘッド取付構造部がマニホ
ルド及びオリフィス板に加えられるのと同じ振動を受け
るので、この取付構造部が必然的に疲労する。更に、振
動運動の振幅及び位相はジェット点滴プリンタ動作に一
般に使用される周波数で制御することが困難(8)
である。Another method is to vibrate the entire printhead, including the ink manifold structure and orifice plate structure, together. This is Beam on June 22, 1971
U.S. Pat. This type of arrangement inevitably fatigues the printhead mounting structure since it is subject to the same vibrations that are applied to the manifold and orifice plates. Additionally, the amplitude and phase of the vibratory motion is difficult to control at frequencies commonly used in jet drop printer operation (8).
フィラメント刺激に関する別の方法は、1978年6月
13日チャ(CILα)に発行された米国特許第409
5232号に開示されている。この特許に開示された技
法を用いれば、流体タンクの上方部分に取り付けられた
刺激装置が圧力波を発生し、これが流体中を下方に伝搬
する。各刺激装置には同相で振動し、且つ節平面と一致
する取付板の両側に取り刊けられている一対の圧電結晶
素子がある。流体に結合されている刺激部材とは反対の
各刺激装置の端部には反作用質量が配置されている。Another method for filament stimulation is described in U.S. Pat. No. 409, issued June 13, 1978 to CILα.
No. 5232. Using the technique disclosed in this patent, a stimulator attached to the upper portion of the fluid tank generates pressure waves that propagate downward through the fluid. Each stimulator has a pair of piezoelectric crystal elements that vibrate in phase and are mounted on opposite sides of a mounting plate that coincides with the nodal plane. A reaction mass is disposed at the end of each stimulator opposite the stimulator member that is coupled to the fluid.
この反作用質量は節平面が適当に配置されることを確実
にするものである。This reaction mass ensures that the nodal planes are properly positioned.
英国特許明細書第1422388号には、圧電結晶素子
が単一ジエツト式インクジエツ)印刷ヘッドの一つの壁
面を形成している印刷ヘッドが開示されている。点滴が
オリフィスから放出されるべきときには、圧電変換器が
電気的に動作源せられてひずみを生じ、これによって点
滴をオリフィスから押し出す。GB 1,422,388 discloses a print head in which a piezoelectric crystal element forms one wall of the print head (a single jet inkjet). When a droplet is to be ejected from the orifice, the piezoelectric transducer is electrically activated to create a strain that forces the droplet out of the orifice.
(9)
1972年10月25日発行の英国特許明細書第129
3980号、及び1980年4月15日チャ(Cha)
外に発行された米国特許第419861号には、一対の
圧電結晶素子が支持板の両側に接着されている印刷ヘッ
ドが開示されている。印刷ヘッドマニホルド構造部が圧
電結晶素子の一方に接着され目4つ釣合い重りが結晶素
子の他方に接着されている。釣合い重りの重量は印刷へ
ラドマニホルドの重量を相殺するように選定されている
。(9) British Patent Specification No. 129 issued October 25, 1972
No. 3980, and Cha on April 15, 1980.
U.S. Pat. No. 4,198,861, published in 1997, discloses a print head in which a pair of piezoelectric crystal elements is bonded to opposite sides of a support plate. A printhead manifold structure is bonded to one of the piezoelectric crystal elements and a four-way counterweight is bonded to the other of the crystal elements. The weight of the counterweight is selected to offset the weight of the printing rad manifold.
この釣合い構成によって、支持板は二つの圧電変換器が
同期して励振されたときの節平面に配置されている。し
かしながら、察知されることであろうが、そのような印
刷ヘッドの構成は比較的複雑であり且つ又そのような印
刷ヘッドを所望の周波数で共振するように設計すること
は困難である。Due to this counterbalancing configuration, the support plate is located in the nodal plane when the two piezoelectric transducers are excited synchronously. However, as will be appreciated, the construction of such printheads is relatively complex and it is also difficult to design such printheads to resonate at a desired frequency.
それゆえ、この印刷ヘッドは構成後に調整して、その共
振周波数が所望の動作周波数に等しくなるようにしなけ
ればならない。Therefore, the printhead must be tuned after construction so that its resonant frequency is equal to the desired operating frequency.
最後に、1976年8月3日キュアCKeur)に発行
された米国特許第3972474号には、点(10)
簡の流れを発生するのに振動ノズルを使用しているイン
ク点滴記録装置が示されている。ノズルの長さはそれの
機械的共振周波数がそれの駆動される周波数よりもはる
かに高くなるように選ばれている。ノズルは管の形態を
していて圧電リングによって取り囲1れており、圧電リ
ングは電気的に駆動されると管の半径方向の収縮・伸長
を与える。Finally, U.S. Pat. ing. The length of the nozzle is chosen such that its mechanical resonance frequency is much higher than its driven frequency. The nozzle is in the form of a tube and is surrounded by a piezoelectric ring which, when electrically driven, causes radial contraction and expansion of the tube.
複数のジェット点滴流に対して一様な同相の刺激を与え
ることができ、印刷ヘッドの取付が容易に行われ、且つ
印刷ヘッドの構成及び設計が簡単化きれている改良形流
体ジェット印刷ヘッドに対する必要性が存在する。An improved fluid jet print head that can provide uniform in-phase stimulation to multiple jet drip streams, facilitates print head installation, and simplifies print head construction and design. The need exists.
(発明の要約)
少なくとも一つの点滴流を発生するだめの流体ジェット
印刷ヘッドは細長い印刷ヘッド本体からなっており、こ
れの第1端面と第2端而との間の長さはそれの他の寸法
よりも相当に大きくなっている。この本体はその第1端
而に流体骨はタンクラ1itftえており、且つこの流
体骨はタンクと連通した少なくとも一つのオリフィスを
備えている。流体は適当な装置によって圧力下でタンク
に供給されてタンクから出て来て流体流を形成する。変
換器装置は本体の外面に取り付けられていて、支持装置
の近くから本体の第1端面と第2端而との方へ長手方向
に本体に沿って相当の距離延びている。SUMMARY OF THE INVENTION A fluid jet print head for generating at least one drip stream includes an elongated print head body having a length between a first end surface and a second end surface of the print head body. It is considerably larger than its dimensions. The body has a fluid bone at a first end thereof, and the fluid bone has at least one orifice in communication with the tank. Fluid is supplied to the tank under pressure by suitable equipment and exits the tank to form a fluid stream. The transducer device is mounted on the outer surface of the body and extends longitudinally along the body a substantial distance from proximate the support device toward the first end face and the second end face of the body.
変換器装置は電気的駆動信号に応答して本体の長手方向
の寸法を変化させ、これにより本体の機械的振動を生じ
させて、流体流を破断して点滴の流れにする。The transducer device changes the longitudinal dimension of the body in response to the electrical drive signal, thereby causing mechanical vibration of the body to break the fluid stream into a drip stream.
変換器装置は本体の両側面に接着されて本体の第1端簡
の近くの位置から第2端而の近くの位置寸で長手方向に
延びている一対の圧電変換器からなっている。圧電変換
器は細長い印刷ヘッド本体の長手方向にこの本体の交互
の伸長・収縮を与える。The transducer device comprises a pair of piezoelectric transducers bonded to opposite sides of the body and extending longitudinally from a location proximate a first end of the body to a location proximate a second end of the body. The piezoelectric transducer provides for alternating expansion and contraction of the elongated printhead body in its longitudinal direction.
変換器装置は更に一対の変換器を並列に電気的に接続す
るだめの装置を備えており、このために変換器は同相で
動作して、細長い印刷ヘッド本体の長手方向にほぼ平行
な方向に振動を生じるようになる。印刷ヘッドに対する
支持装置は印刷ヘッド本体をその第ト喘面及び第2端面
からほぼ等距離にある中間において係止する。The transducer arrangement further includes a device for electrically connecting the pair of transducers in parallel so that the transducers operate in phase and in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the elongated printhead body. Vibration begins to occur. A support device for the printhead locks the printhead body at an intermediate point approximately equidistant from the first and second end surfaces thereof.
別の場合には、変換器装置は変換器が位相外れで動作し
て曲げ波動を生じるように変換器を電気的に接続するだ
めの装置を備えてもよい。印刷ヘッドに対する支持装置
は印刷ヘッド本体をこれの両端面からそれぞれの全長の
0.23に等しい距離の所で係止する。In other cases, the transducer arrangement may include a device for electrically connecting the transducers such that the transducers operate out of phase to produce bending waves. A support device for the print head locks the print head body at a distance equal to 0.23 of the respective overall length from each end face of the print head body.
長手方向に平行な振動の場合には、支持装置は、それぞ
れ印刷ヘッド本体と一体的に形成された比較的薄い一対
の取付フランジで構成すればよい。In the case of longitudinally parallel oscillations, the support device may consist of a pair of relatively thin mounting flanges, each formed integrally with the printhead body.
このフランジは細長い印刷ヘッド本体からその両側面に
おいて延びており、且つ部平面に沿って本体を支持する
ようにこれの第1端面及び第2端而からほぼ等距離にあ
る。又は、支持装置は、印刷ヘッド本体の第1端面及び
第2端而からほぼ等距離の位置において本体の両側面で
本体を係止する一対の支持ねしで構成してもよい。The flange extends from the elongate printhead body on opposite sides thereof and is approximately equidistant from the first and second end faces thereof so as to support the body along the section plane. Alternatively, the support device may include a pair of support studs that engage the printhead body on opposite sides of the body at positions substantially equidistant from the first and second end faces of the printhead body.
印刷ヘッド本体は、その第1端面に溝穴を規定する装置
、及びこの溝穴を規定する装置に取り付けられていてこ
れと共に流体骨はタンクを形成しているオリフィス板装
置を備えている。このオリフィス板装置は複数の点滴流
を発生するだめの複数のオリフィスを備えている。印刷
ヘッド本体は更に流体供給開口部及び溝穴と連通した流
体出口開口部を備えている。流体ジェット印刷ヘッドは
更に、流体供給開口部と流体出口開口部とに連結された
流体導管路を備えている。この流体導管路は印刷ヘッド
本体とは相当に異なった振動インピーダンスを呈する材
料で形成されており、従って実質的な動力損失を与えな
い。流体導管路は、例えば重合体材料で作ればよい。The printhead body includes a device defining a slot in a first end face thereof, and an orifice plate device attached to the device defining the slot and with which the fluid bone forms a reservoir. The orifice plate device includes a plurality of orifices for generating a plurality of drip streams. The printhead body further includes a fluid supply opening and a fluid outlet opening communicating with the slot. The fluid jet printhead further includes a fluid conduit coupled to the fluid supply opening and the fluid outlet opening. The fluid conduit is formed of a material that exhibits a significantly different vibrational impedance than the printhead body and therefore does not provide substantial power losses. The fluid conduit may be made of, for example, a polymeric material.
流体ジェット印刷ヘッドは更に、Lを長手方向における
本体の寸法、Cを本体中の音の速さとして、fo=C/
2Lに実質上等しい周波数の電気的駆動信号を加えるた
めの装置を備えてもよい。この場合には流体ジェット印
刷ヘッドはその機械的共振周波数に近い周波数で駆動さ
れる。The fluid jet print head further has a structure in which fo = C/, where L is the dimension of the body in the longitudinal direction and C is the speed of sound in the body.
Apparatus may be provided for applying an electrical drive signal of a frequency substantially equal to 2L. In this case, the fluid jet print head is driven at a frequency close to its mechanical resonance frequency.
曲げ振動の場合には、変換器はFo=αCα/L2の周
波数で駆動されるが、ここでaは印刷ヘッド本体の横方
向の厚さであり、又α−1!=1.qである。In the case of bending vibrations, the transducer is driven at a frequency Fo = αCα/L2, where a is the lateral thickness of the printhead body and α-1! =1. It is q.
この場合には、二つの節取付軸は、変換器の間に中心配
置された印刷ヘノド不体の長さの約0.23に等しい距
離に設定される。In this case, the two nodal attachment axes are set at a distance equal to approximately 0.23 of the length of the printing hem body centered between the transducers.
流体ジェット印刷ヘッドにおける流体タンクと連通して
いる少なくとも一つのオリフィスから発出する流体流の
破断を刺激するだめの方法は次の諸段階からなっている
。A method for stimulating a rupture in a fluid stream emanating from at least one orifice communicating with a fluid reservoir in a fluid jet print head includes the following steps.
(a)一端面にタンク及びオリフィスを備えた細長い印
刷ヘッドを設ける段階、
(b)圧力下でタンクに流体を加えてオリフィスを通る
流体流を発生する段階、
(c) 細長い印刷ヘッドの両端部からほぼ等距離に
あって印刷ヘッドの長手方向に垂直な千面内の位置で印
刷ヘッドを支持する段階、及び(d) 実質上印刷ヘ
ッドの共振周波数において印刷ヘッドを交互に伸長した
り収縮したりして、これにより印刷ヘッドが部平面内で
支持され且つ父流体流が有効に刺激されて点滴に破断さ
れるようにする段階。(a) providing an elongated printhead with a tank and an orifice on one end; (b) applying fluid to the tank under pressure to produce fluid flow through the orifice; (c) opposite ends of the elongate printhead. (d) alternately extending and retracting the print head substantially at a resonant frequency of the print head; or so that the print head is supported in the partial plane and the parent fluid flow is effectively stimulated to break into drops.
印刷ヘッドの共振周波数は流体流の共振周波数にほぼ等
しくすればよい。印刷ヘッドはその外面に接着された圧
電変換器によって伸長・収縮させることができる。The resonant frequency of the printhead may be approximately equal to the resonant frequency of the fluid stream. The print head can be expanded and contracted by piezoelectric transducers glued to its outer surface.
流体流は又、位相外れで変換器を動作させて印刷ヘッド
の曲げ振動を生じさせることによって刺激してもよい。Fluid flow may also be stimulated by operating the transducers out of phase to create bending vibrations of the printhead.
この刺激方法の場合には、印刷ヘッドは各端面からの距
離が印刷ヘッドの長さの0.23倍にほぼ等しい位置に
取り付けられる。In this stimulation method, the print head is mounted at a distance from each end surface approximately equal to 0.23 times the length of the print head.
従って、この発明の目的は、印刷ヘッドが細長い本体か
らなっていてこれがその長手方向に伸長・収縮するよう
に駆動される一つ以上の点滴流を発生するだめの流体ジ
ェット印刷ヘッドを与えること、印刷ヘッドがその外面
に接着された薄い圧電変換器によって駆動されるその種
の印刷ヘッド及び方法を与えること、並びに印刷ヘッド
に対する支持具が部平面内に設けられているその種の印
刷ヘッドを与えることである。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a fluid jet printhead in which the printhead consists of an elongated body which generates one or more drip streams driven to extend and contract in the longitudinal direction of the printhead; To provide such a print head and method in which the print head is driven by a thin piezoelectric transducer glued to its outer surface, and to provide such a print head in which a support for the print head is provided in a part plane. That's true.
この発明のその他の目的及び利点は次の説明、添付の図
面、及び特許請求の範囲の記載から明らかになるであろ
う。Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description, the accompanying drawings, and the claims.
(採択した構成例の詳細な説明)
この発明は、インクジェット印刷、塗装、織物染色、及
びその他の用途に使用することができる形式の流体ジェ
ット印刷ヘッドに関する。既知のように、この種の装置
は典型的には、一つ以−ヒのジェット点滴流における点
滴を荷電して、この点滴のあるものの軌道を電界によっ
て偏向させることによって動作する。点滴の一つ又は複
数の流れを発生するために、流体は一般に圧力下で流体
タンクに加えられていて、このタンクと連通した一つ以
上のオリフィス又はノズルを通って流れる。DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION This invention relates to fluid jet printheads of the type that can be used for inkjet printing, painting, textile dyeing, and other applications. As is known, devices of this type typically operate by electrically charging the drops in one or more jet drip streams and causing the trajectory of some of the drops to be deflected by an electric field. To generate one or more streams of drips, fluid is typically added under pressure to a fluid tank and flows through one or more orifices or nozzles in communication with the tank.
この流体は流体フィラメントとしてオリフィスから出て
来るが、このフィラメントは動乱を与えなければやや不
ぞろいに破断されて寸法及び間隔の異なった点滴となる
であろう。そのような不ぞろいの点滴を荷電して偏向さ
せることは不可能であるので、ジェット点滴装置では一
般にある種の方法で流体フィラメントに機械的刺激を加
えてフィラメントが所望の点滴破断周波数で概して一様
の(17)
寸法及び間隔の点滴に破断させるようにしている。The fluid emerges from the orifice as a fluid filament that, without perturbation, will break off in a somewhat irregular manner into drops of varying size and spacing. Since it is not possible to charge and deflect such irregular drops, jet infusion devices typically employ some method of mechanical stimulation of the fluid filament so that the filament is generally uniform at the desired drop breakage frequency. (17) The size and spacing of the drip are determined.
この発明による印刷ヘッドの第1構成例は第1図ない(
7第4図に示されている。印刷ヘッドは総体的に、細長
い印刷ヘッド本体1oからなっていて、これの長さLは
他の寸法α及びbよりも相当に大きい。本体10にはオ
リフィス板12とX材のブロック14がある。本体1o
はその第1端部に流体受はタンク16を備え、且っ又オ
リフィス板12を横切って1行に配列された少なくとも
一つ、望1しくは多数のオリフィス18をttている。A first configuration example of a print head according to the present invention is shown in Fig. 1 (not shown).
7 shown in FIG. The printhead generally consists of an elongated printhead body 1o, the length L of which is considerably larger than the other dimensions α and b. The main body 10 has an orifice plate 12 and a block 14 made of X material. Body 1o
At its first end, the fluid receiver has a tank 16 and also has at least one, preferably a plurality of orifices 18 arranged in a row across the orifice plate 12.
オリフィス板12は適当な接着剤によって、ステンレス
鋼のような素材のブロック14に接着されている。ブロ
ック14には溝穴2oがあって、これがオリフィス板1
2と共にタンク16を形成している。ブロック14には
更に流体供給開口部22及び流体出口開口部24を備え
ているが、これらは共に溝穴20と連通している。Orifice plate 12 is adhered to a block 14 of material, such as stainless steel, by a suitable adhesive. The block 14 has a slot 2o, which is the orifice plate 1.
2 together form a tank 16. Block 14 further includes a fluid supply opening 22 and a fluid outlet opening 24, both of which communicate with slot 20.
印刷ヘッドは更に、流体を圧力下でタンク16に供給し
て流体をオリフィス18から流体フィラメントとして出
現させ、これを破断して点滴の流(1日)
れを生じさせるようにするだめの装置を備えている。こ
れは、元タンク28から流体を受けてこれを流体導管路
30によりタンク16に供給するポンプ26を(iif
iえている。導管32が流体出口24に連結されている
ので、印刷ヘッドの停市時には父はタンク16のクロス
フラッシング中は流fiフランジ6から取り去ることが
できろ。後で明らかになるように、導管3o及び32が
取り付けられている印刷ヘッドの端部は、印刷ヘッドの
反対の端部と同様に、流体フィラメントを破断して一様
な寸法及び間隔の点滴の流れにするだめの機械的振動を
受ける。導管30及び32は、ステンレス鋼ブロック1
4のものとは実質的に異なった1辰動インピーダンスを
有する重合材料のような多数の材料の中から選ばれてい
る。従って、導I#30及び32中の動力損失及びこの
結果生じる振動の減衰は最小になる。The print head further includes a reservoir device for supplying fluid under pressure to the tank 16 so that the fluid emerges from the orifice 18 as a fluid filament which can be broken to create a drip stream. We are prepared. This includes a pump 26 (iif
I'm getting better. Conduit 32 is connected to fluid outlet 24 so that it can be removed from flow fi flange 6 during cross-flushing of tank 16 when the print head is shut down. As will become clear later on, the end of the printhead to which conduits 3o and 32 are attached, as well as the opposite end of the printhead, breaks the fluid filament and produces drops of uniform size and spacing. The vessel is subjected to mechanical vibrations due to the flow. Conduits 30 and 32 are made of stainless steel block 1
The material is selected from among a number of materials, such as polymeric materials, which have a diagonal impedance substantially different from that of 4. Accordingly, power losses in conductors I# 30 and 32 and resulting vibration damping are minimized.
印刷ヘッドには更に取付フランジ34のような支持装置
がある。フランジ34は比較的薄くてブロック14と一
体的に形成されている。フランジ34はA+11長い印
刷ヘッド本体10の両側から延びていて本体の第1及び
第2の端部からほとんど等距離VCある。その結果、こ
のフランジを用いて本体10を部平面で支持することが
できる。フランジ34はそれゆえ実質的な振動を受けな
い。The print head further includes support devices such as mounting flanges 34. Flange 34 is relatively thin and integrally formed with block 14. Flanges 34 extend from both sides of the A+11 long printhead body 10 and are approximately equidistant VC from the first and second ends of the body. As a result, this flange can be used to support the main body 10 in the partial plane. Flange 34 is therefore not subject to substantial vibration.
印刷ヘッドには更に、薄い圧電変換器36及び38から
なる変換器装置がある。これらの変換器はブロック14
の本体の外側に接着さnていて、支持装置の近くから本
体の第1面と第2面の方へ本体に沿って長手方向に相当
の距離延びている。The printhead further has a transducer arrangement consisting of thin piezoelectric transducers 36 and 38. These converters are block 14
is adhered to the outside of the body of the body and extends a considerable distance longitudinally along the body from near the support device toward the first and second sides of the body.
変換器36及び38は電源40によって線42に与えら
れた電気的駆動信号に応答して寸法を変え、これによっ
て本体の機械的振動を生じて流体流を破断して点滴の流
れにする。Transducers 36 and 38 change size in response to an electrical drive signal applied to line 42 by power source 40, thereby causing mechanical vibration of the body to break the fluid stream into a drip stream.
圧電変換器36及び38はその外側面、すなわち印刷ヘ
ッドブロック14から離された而に導電性被覆を備えて
おり、これがそれらの各変換器に対する第1電極を形成
している。一般的には接地されている金属製印刷ヘッド
ブロック14がそれらの各変換器に対して第2電極を与
える。圧電変換器は、交流駆動信号によって駆動された
ときに印刷ヘッドの長手方向IC交互に伸長したり収縮
したりするように選定されている。第3図に見られるよ
うに、変換器36及び38は電気的に並列に接続されて
いる50両変換器は線42における駆動信号のために同
時に伸長したり収縮したりするように向けられている。The piezoelectric transducers 36 and 38 are provided with a conductive coating on their outer surfaces, ie remote from the print head block 14, which forms the first electrode for each of them. A generally grounded metal print head block 14 provides a second electrode for each of these transducers. The piezoelectric transducers are selected to alternately extend and contract along the length of the print head when driven by an alternating current drive signal. As seen in FIG. 3, transducers 36 and 38 are electrically connected in parallel so that the transducers are oriented to extend and retract simultaneously due to the drive signal on line 42. There is.
変換器36及び38は、ブロック14に接着されている
ので、ブロックをも伸長・収縮させる。Since transducers 36 and 38 are glued to block 14, they also expand and contract the block.
所望ならば、付加的な圧電変換器44を印刷ヘッドの狭
い方の側面の一つに接着して、印刷ヘッドブロック14
の伸長・収縮と対応して変動する出力電圧を線46に与
えるようにしてもよい。線46における信号の振幅はブ
ロック14の機械的振動の振幅に比例する。If desired, an additional piezoelectric transducer 44 can be glued to one of the narrow sides of the print head to connect the print head block 14.
An output voltage that varies in accordance with the expansion and contraction of the wire 46 may be applied to the wire 46. The amplitude of the signal on line 46 is proportional to the amplitude of the mechanical vibration of block 14.
この発明による印刷ヘッドの第1構成例が動作する機構
は次のように説明することができる。細長い印刷ヘッド
本体は通常のコイルげねに幾分類似している。このよう
なばねは、圧縮されてからすげやく釈放されると、その
基本縦方向共振周波(21)
数と呼ばれる周波数f、でその中心の周りに振動する。The mechanism by which the first configuration example of the print head according to the invention operates can be explained as follows. The elongated printhead body is somewhat similar to a conventional coil generator. When such a spring is compressed and then quickly released, it oscillates about its center at a frequency f, called its fundamental longitudinal resonance frequency (21).
この状態では、ばねの両端がばねの中心に接近したり離
れたりして運動し且つその中心は静止したま1である。In this state, the ends of the spring move toward and away from the center of the spring, and the center remains stationary.
それゆえ、ばねの中心を固定して前述の動作を繰り返せ
ば、ばねは同様にして周波数F。で振動するようになる
。Therefore, if the center of the spring is fixed and the above operation is repeated, the spring will move to the same frequency F. It starts to vibrate.
印刷ヘッド本体の一部分を形成している鋼製ブロック1
4は非常にこわいばねであると考えることができる。そ
れゆえ、ブロック14は適当に機械的に刺激された場合
フランジ34によるなどしてその中心に保持されること
ができて、それの両端は中心に近づいたり離れたりして
交互に運動する。ブロックの中には部平面にあるので、
7ランジ34は実質的な振動を受けず、従って印刷ヘッ
ドの支持具はその動作を妨げない。流体受はタンク16
を形成している印刷ヘッド本体1oの端面が振動すると
、その振動はオリフィス18がら出て行く流体フィラメ
ントに伝達されて、実質上同時の一様な点滴破断を生じ
させる。タンク16はブロック14の全寸法に比べて小
さく且っプロンC22)
りの端面の中央に配置されていることに注意せよ。Steel block 1 forming part of the print head body
4 can be considered a very stiff spring. Therefore, the block 14 can be held in its center, such as by the flange 34, when suitably mechanically stimulated, and its ends can be moved alternately toward and away from the center. Inside the block there is a part plane, so
The seven langes 34 are not subject to substantial vibration, so the printhead supports do not interfere with their operation. The fluid receiver is tank 16
When the end face of the printhead body 1o forming the oscilloscope vibrates, the vibrations are transmitted to the fluid filament exiting the orifice 18, causing a substantially simultaneous uniform drip break. Note that the tank 16 is small compared to the overall dimensions of the block 14 and is centrally located on the end face of the prong.
従って、タンク16はブロック14の振動を大して妨げ
ず、又印刷ヘッドの共振周波数にもはLんど影響を与え
ない。Therefore, the tank 16 does not interfere much with the vibrations of the block 14, nor does it have any effect on the resonant frequency of the print head.
ブロック14の共振周波数は
fo = C/ 2 L= JE/p /7Fによって
与えられると一般的に言うことができる。It can be said generally that the resonant frequency of block 14 is given by fo = C/2L=JE/p/7F.
但し、Cは印刷ヘッドブロック14の材料中の音の速さ
、Lは印刷ヘッドの長手方向の長さ、Eはブロック14
を形成している材料の弾性係数、ρはブロック14を形
成している材料の密度である。However, C is the speed of sound in the material of the print head block 14, L is the length of the print head in the longitudinal direction, and E is the length of the block 14.
is the elastic modulus of the material forming the block 14, and ρ is the density of the material forming the block 14.
できることなら、印刷ヘッドはその共振周波数で又はこ
れの近くで動作するように設計し、そしてこの周波数は
適当な流体ジェット刺激周波数範囲、例えば50 kH
zないし100 kHz内に選択する。Preferably, the printhead is designed to operate at or near its resonant frequency, and this frequency is within the appropriate fluid jet stimulation frequency range, e.g. 50 kHz.
Select between z and 100 kHz.
ブロック14の両側に一対の圧電変換器36及び38を
設けることによって、ブロック14は曲げ振動を伴うこ
となく伸長したり収縮したりするが、もし一つだけの圧
電変換器を使用したとすればそうは行かないであろう。By providing a pair of piezoelectric transducers 36 and 38 on opposite sides of block 14, block 14 will expand and contract without bending vibrations, but if only one piezoelectric transducer were used. That won't happen.
更に、二つの圧電変換器を使用すると、所与の電圧につ
いて一層高い電力を印刷ヘッドに入力すること、従って
印刷ヘッドに一層高い最大電力を入力することができる
か、これは圧電変換器の破壊を伴うことなくこれに加え
ることのできる電圧差が限られているだめである。Additionally, using two piezoelectric transducers allows for a higher power input to the print head for a given voltage, and therefore a higher maximum power input to the print head, which may lead to destruction of the piezoelectric transducers. Unfortunately, there is a limit to the voltage difference that can be applied to this without causing damage.
周知のように、E及びLは温度に関係しているので、印
刷ヘッドの共振周波数は温度の変化と共に変わる。室温
又はこれの付近における、△Tの温度変化に対するf。As is well known, E and L are related to temperature, so the resonant frequency of the print head changes with changes in temperature. f vs. temperature change in ΔT at or near room temperature.
の変化△fは、△f−△f。The change △f is △f - △f.
k△T/2 によって与えられるが、ここでkはステ
ンレス鋼に対してはほぼ4 X 10−’ /C0であ
る。It is given by kΔT/2, where k is approximately 4×10−′/C0 for stainless steel.
寸法a及びbがLに比べて小さいときには、印刷ヘッド
は共振外れ周波数で駆動することができる。第5図は、
4.19 X 10−2cm (16,5X 10−”
)の一定公称フィラメント長に対して単一ジェット印刷
ヘッドを駆動するために必要とされる変換器に加えられ
る駆動電圧の変化を図示している。一般に、公称フィラ
メントは駆動電圧と駆動周波数との関数である。任意所
与の駆動周波数においては公称フィラメント長は駆動電
圧の増大と共に減小する。When dimensions a and b are small compared to L, the print head can be driven at an off-resonance frequency. Figure 5 shows
4.19 X 10-2cm (16,5X 10-”
) illustrates the variation in drive voltage applied to the transducer required to drive a single jet printhead for a constant nominal filament length of . Generally, the nominal filament is a function of drive voltage and drive frequency. For any given drive frequency, the nominal filament length decreases with increasing drive voltage.
第5図から明らかなことであるが、83 kHzの共振
周波数【お【ハては印刷ヘッドは約20ボルト・ピーク
値の、駆動電圧を必要とする。共振周波数のどちらかの
側の周波数で発振器により駆動を行う場合には、フィラ
メント長を4.19 X 10−0−2a 16.5
X 10−3″) に維持するために駆動電圧を相当に
増大させなければならない。共振周波数のどちらの側に
おいても、所要電圧は周波数に関してほぼ直線的【増大
する。しかしながら、圧電変換器に加えることのできる
最大電圧があり、この最大電圧を越えない限り、変換器
は第5図の曲線の正傾斜部分又はその曲線の負傾斜部分
において駆動することができる。共振周波数が一定にと
どすると仮定すれば、駆動周波数を印刷ヘッドからの点
滴が付着するべき印刷受止め媒体の速さの変動と同期さ
せて変えることによりそのような変動を補償することが
できる。そのような場合には、(25)
しかしながら、周波数偏移を補償して所望の流体フィラ
メント長を維持するために駆動信号の周波数を監視して
駆動信号の電圧を適当に調整する。As is clear from FIG. 5, the printhead requires a drive voltage of approximately 20 volts peak at a resonant frequency of 83 kHz. When driving with an oscillator at a frequency on either side of the resonant frequency, the filament length should be 4.19 x 10-0-2a 16.5
On either side of the resonant frequency, the required voltage increases approximately linearly with frequency. However, the voltage applied to the piezoelectric transducer As long as this maximum voltage is not exceeded, the transducer can be driven in the positive slope part of the curve in Figure 5 or in the negative slope part of the curve.If the resonant frequency remains constant, then Assuming that such variations can be compensated for by varying the drive frequency synchronously with variations in the speed of the print-receiving medium on which the drops from the print head are to be deposited. (25) However, the frequency of the drive signal is monitored and the voltage of the drive signal is adjusted appropriately to compensate for frequency deviations and maintain the desired fluid filament length.
所望ならば、付加的な圧電変換器44を利用して駆動信
号の周波数及び印刷ヘッドの振動の振幅を監視すること
ができる。第6図においては、4.19 X 10−2
CTn(16,5X 10−”’)の長さで約2.54
x 100−3a (約I X 10−”″)の直径
の単一ジェット印刷ヘッド公称流体フィラメントを維持
するだめの駆動信号の周波数に対して線46における電
比出力がプロットされている。印刷ヘッド又はジェット
の共振周波数に変化がないと仮定すれば、線46におけ
る出力電圧及び周波数を監視して、第6図の曲線によっ
て指定された基準電圧レベルに線46における出力電圧
を維持するのに必要とされる駆動信号のレベルを調整す
ることによって所望の長さの流体フィラメントを維持す
ることができる。If desired, additional piezoelectric transducers 44 can be utilized to monitor the frequency of the drive signal and the amplitude of the printhead vibrations. In Figure 6, 4.19 x 10-2
The length of CTn (16,5X 10-”') is approximately 2.54
The electrical specific power at line 46 is plotted against the frequency of the drive signal to maintain a nominal fluid filament of a single jet printhead of diameter x 100-3a (approximately I x 10-""). Assuming no change in the resonant frequency of the print head or jet, the output voltage and frequency at line 46 can be monitored to maintain the output voltage at line 46 at the reference voltage level specified by the curve of FIG. The desired length of the fluid filament can be maintained by adjusting the level of drive signal required.
察知されることであろうが、開示しだ印刷ヘッドにはこ
の発明の範囲内において多数の変更を行(26)
うことができる。例えば、フランジ34は削除してもよ
い。印刷ヘッドを適当な支持構造部に取り付けるために
支持ねじのような別の装置を設けてもよいが、そのさい
取付点が印刷ヘッド本体10の両端部の中間の節平面に
実質上存在しさえすればよい。As will be appreciated, numerous modifications can be made to the disclosed printhead (26) without departing from the scope of the present invention. For example, flange 34 may be deleted. Other devices, such as support screws, may be provided for attaching the printhead to a suitable support structure, even if the attachment point is substantially in the nodal plane midway between the ends of the printhead body 10. do it.
電気的駆動信号を供給するための装置を与える回路を例
示した第7図について述べる。固定円波数発振器48の
出力は電圧制御形減衰器回路50、電力増幅器52及び
昇王変圧器54を介して変換器36及び38に供給され
る。線46における変換器44からの出力は回路50に
より与えられる減衰の量を制御するのに使用される。8
46における信号は増幅器56によって増幅され、変換
器58によって直流信号に変換され、そしてカロ合せ回
路60によって選択基準信号と比較されて線621C信
号を発生し、この信号が回路50によって与えられる減
衰を制御する。このフィードバック構成により、線42
における駆動信号の振幅及び印刷ヘッドの機械的振動の
振幅は精密に制御される。Reference is now made to FIG. 7 illustrating a circuit providing an apparatus for providing electrical drive signals. The output of fixed circular wavenumber oscillator 48 is provided to converters 36 and 38 via voltage controlled attenuator circuit 50, power amplifier 52, and step-up transformer 54. The output from transducer 44 on line 46 is used to control the amount of attenuation provided by circuit 50. 8
The signal at 46 is amplified by amplifier 56, converted to a DC signal by converter 58, and compared with a selection reference signal by Calo matching circuit 60 to generate a line 621C signal, which signal receives the attenuation provided by circuit 50. Control. This feedback configuration allows line 42
The amplitude of the drive signal at and the amplitude of the mechanical vibration of the print head are precisely controlled.
第8図はこの発明の第2構成例を図示した側面図であっ
て、第1図の印刷ヘッドに対応する素子には同一の符号
が施されている。この構成例においては変換器36及び
38は、線42における正の駆動信号により一方の変換
器が伸長し且つ他方の変換器が収縮し且つ又負の駆動信
号により逆のことが生じるような向きに印刷ヘッド本体
に取り付けられている。従って、交流駆動信号が線42
に供給されると、印刷ヘッドはその第1曲げモードで振
動させられる。この振動モードは第8図において中間の
線64によって図示されているが、これは、明確にする
ために曲げが著しく誇張されているけれども、印刷ヘッ
ド本体14の中心の移動範囲を示している。注意してお
くべきことであるが、線64は印刷ヘッド本体の各端面
から内方へ約0.23Z、の点で交わっており、従って
節点を示している。取付穴66がこの節点において本体
14に明けられており、又第2の対応する対の取付穴が
印刷ヘッド本体の反対側に明けられている。FIG. 8 is a side view illustrating a second configuration example of the present invention, in which elements corresponding to the print head of FIG. 1 are given the same reference numerals. In this configuration, transducers 36 and 38 are oriented such that a positive drive signal on line 42 causes one transducer to extend and the other transducer to contract, and a negative drive signal to do the opposite. is attached to the print head body. Therefore, the AC drive signal is
The print head is caused to vibrate in its first bending mode. This mode of vibration is illustrated in FIG. 8 by intermediate line 64, which shows the range of movement of the center of printhead body 14, although the bending is greatly exaggerated for clarity. It should be noted that line 64 intersects at a point approximately 0.23Z inwardly from each end face of the printhead body, thus indicating a nodal point. A mounting hole 66 is drilled into the body 14 at this node, and a second corresponding pair of mounting holes are drilled on the opposite side of the printhead body.
穴66内へ延ひる取付ビンを設けることによって、印刷
ヘッドの曲げ運動を妨げないピボット支持具か与えられ
る。By providing a mounting pin that extends into the hole 66, a pivot support is provided that does not impede bending movement of the print head.
この曲げモードは変換器を周波数
Fo−αCa/L2 C但し、αは約1.76 )で駆
動することによって励起することができる。This bending mode can be excited by driving the transducer at a frequency Fo-αCa/L2C, where α is about 1.76.
この式は次の共振周波数の方程式を簡単にしたものであ
る。This formula is a simplified version of the following resonant frequency equation.
Fo−π9 CK/8L2
但し、Kは回転半径であって、図示した印刷ヘッドにつ
いてはα/2に等しい。Fo-π9 CK/8L2 where K is the radius of rotation and is equal to α/2 for the illustrated print head.
更に察知されることであろうが、この発明は開示したと
おりの方法及び装置形態に限定されるものではなく、又
このいずれにおいてもこの発明の範囲から外れることな
く抽挿の変更を行うことができる。It will further be appreciated that this invention is not limited to the precise form of method and apparatus disclosed, and that abstract changes may be made therein without departing from the scope of this invention. can.
第1図はこの発明による流体ジェット印刷ヘッドの第1
構成例を示す分解図である。
第2図はオリフィス板を取り去って示しだ第1(29)
図の印刷ヘッドの平面図である。
第3図は電気的駆動回路部を備えた第1図の印刷ヘッド
の側面図である。
第4図は第2図の線4−4にほぼ沿って切断した拡大部
分断面図である。
第5図はこの発明による印刷ヘッドの動作を説明するの
に役立つ図表である。 ′
第6図はこの発明による印刷ヘッドの動作を説明するの
に役立つ図表である。
第7図は流6体ジェット印刷ヘッドに対する駆動回路部
を例示する概略図である。
第8図はこの発明による流体ジェット印刷ヘッドの第2
構成例の側面図である。
これらの図面において、10は細長い印刷ヘッド本体、
12はオリフィス板、14はブロック、16は流体受は
タンク、18はオリフィス、20は溝穴、22は流体供
給開口部、24は流体出口開口部、30は流体導管路、
32は導管、34は取付フランジ、36.38は圧電変
換器、44は監視用圧電変換器を示す。
r30)
■、11数(改〕
FIG−6。FIG. 1 shows a first diagram of a fluid jet printing head according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded view showing a configuration example. FIG. 2 is a plan view of the print head of FIG. 1 (29) with the orifice plate removed. 3 is a side view of the printhead of FIG. 1 with electrical drive circuitry; FIG. FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view taken generally along line 4--4 of FIG. FIG. 5 is a diagram useful in explaining the operation of a printhead according to the invention. ' Figure 6 is a diagram useful in explaining the operation of the printhead according to the invention. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the drive circuitry for a six-fluid jet print head. FIG. 8 shows a second diagram of a fluid jet print head according to the present invention.
FIG. 3 is a side view of a configuration example. In these figures, 10 is an elongated print head body;
12 is an orifice plate, 14 is a block, 16 is a fluid receiver, 18 is an orifice, 20 is a slot, 22 is a fluid supply opening, 24 is a fluid outlet opening, 30 is a fluid conduit,
32 is a conduit, 34 is a mounting flange, 36.38 is a piezoelectric transducer, and 44 is a monitoring piezoelectric transducer. r30) ■, 11 numbers (revised) FIG-6.
Claims (1)
と第2端面との間の長さがそれの他の寸法よりも相当に
大きくなっており、且つ前記の第1端面に流体受はタン
クを備え且つ又この流体受はタイクと道通した少なくと
も一つのオリフィスを備えている前記の本体、 前記のタンクに圧力下で流体を供給してこれが前記のオ
リフィスから出て来る流体流を形成するようにするため
の装置、 前記の印刷ヘッド本体を前記の第1端面と第2端面との
中間で係止するだめの支持装置、及び前記の本体の外面
に取り付けられて前記の本体。 に沿ってこれの長手方向に相当の距離延びており、且つ
電気的駆動信号に応答して前記の本体の長手方向におけ
る寸法を変化させて前記の本体の機械的振動を生じさせ
、前記の流体流を破断して点滴(1) の流れにするだめの変換器装置 を備えている、少なくとも一つの点滴の流れを発生する
だめの流体ジェット印刷ヘッド。 (2)前記の変換器装置が、前記の本体の両側面に接着
され且つ前記の第1端面の近くの位置から前記の第2端
面の近くの位置1で長手方向に延びている一対の圧電変
換器からなっている、特許請求の範囲第1項に記載の流
体ジェット印刷ヘッド。 (3)前記の圧電変換器が前記の細長い印刷ヘッド本体
の長手方向における交互の伸長・収縮を与える、特許請
求の範囲第2項に記載の流体ジェット印刷ヘッド。 (4)前記の変換器装置が更に、前記の一対の圧電変換
器を並列に電気的に接続するための装置を備えている、
特許請求の範囲第3項に記載の流体ジェット印刷ヘッド
。 (5)前記の圧電変換器が同相で伸長・収縮するように
接続されている、特許請求の範囲第4項に記載の流体ジ
ェット印刷ヘッド。 (6)前記の支持装置が前記の印刷ヘッド本体をこ(2
) れの前記の第1端而及び第2端面から実質上等距離の中
間点で係止している、特許請求の範囲第5項に記載の流
体ジェット印刷ヘッド。 (7)前記の圧電変換器が位相外れで伸長・収縮するよ
うに接続されており、このために前記の印刷ヘッド本体
の曲げが生じるようになっている、特許請求の範囲第4
項に記載の流体ジェット印刷ヘラ ド。 (8)前記の支持装置が前記の印刷ヘッド本体を曲げ節
点でピボット支持している、特許請求の範囲第7項に記
載の流体ジェット印刷ヘッド。 (9)前記の支持装置が、それぞれ前記の印刷ヘッド本
体と一体的に形成されていて比較的薄い一対の取付フラ
ンジからなっており、且つこのフランジが前記の細長い
印刷ヘッド本体の両側面においてこの本体の前記の第1
端而及び第2端而から実質上等距離の所から延びていて
前記のフランジが前記の本体を節平面に沿って支持して
いる、特許請求の範囲第1項に記載の流体ジェット印刷
ヘッド。 (3) (10)前記の支持装置が、前記の印刷ヘッド本体の両
側面においてこの本体の前記の第1端面及び第2端面か
ら実質上等距離の位置で前記の本体を係止する一対の支
持ねじからなっている、特許請求の範囲第1項に記載の
流体ジェット印刷ヘッド。 (11)前記の印刷ヘッド本体が、これの第1端面にお
いて溝穴を規定する装置、及びこの溝穴を規定する装置
に取り付けられていてこれと共に前記の流体受はタンク
を形成するオリフィス板装置を備えている、特許請求の
範囲第1項に記載の流体ジェット印刷ヘッド。 ((2)前記のオリフィス板装置が複数の点滴流を発生
するだめの複数のオリフィスを備えている、特許請求の
範囲第11項に記載の流体ジェット印刷ヘッド。 (13)前記の印刷ヘッドが更に前記の溝穴と連通した
流体出口開口部を備えている、特許請求の範囲第11項
に記載の流体ジェット印刷ヘッド。 (14)前記の流体供給開口部と前記の流体出口開口部
とに連結された流体導管路を更に備えていて、(4) この流体導管路が前記の印刷ヘッド本体とは相当に異な
った振動インピーダンスを呈する材料で形成されており
、このために前記の導管路が実質的な動力損失を与えな
いようになっている、特許請求の範囲第13項に記載の
流体ジェット印刷ヘッド。 ((5)前記の流体導管路が重合体材料で作られている
、特許請求の範囲第15項に記載の流体ジェット印刷ヘ
ッド。 (16)前記の本体の外面に取り付けられていて、前記
の本体の寸法変化に応答して電気的監視信号を与える監
視変換器装置を更に備えている、特許請求の範囲第1項
に記載の流体ジェット印刷ヘッド。 (17) Lを前記の本体の長手方向の寸法、Cを前
記の本体中の音の速さとするとき、 f、=C/2L で表されるf。に実質上等しい周波数の電気的駆動信号
を加えるだめの装置を更に備えており、これにより前記
の流体ジェット印刷ヘッドがほぼその機械的共振周波数
に等しい周波数で駆動さく5) れるようになっている、特許請求の範囲第5項に記載の
流体ジェット印刷ヘッド。 (18)前記の本体の外面に取り付けられていて前記の
本体の寸法変化に応答して電気的監視信号を与える監視
変換器装置、及び 前記の監視変換器装置に応答して、前記の電気的監視信
号に依存する振幅の電気的駆動信号を前記の変換器装置
に加えるだめの装置 を更に備えている、特許請求の範囲第1項に記載の流体
ジェット印刷ヘッド。 (19) Lを前記の本体の長手方向の寸法、Cを前
記の本体中の音の速さ、Kを前記の本体の回転半径さす
るとき、 FO= 90に/8 L2 で表されるFOに実質上等しい周波数の電気的駆動信号
を加えるだめの装置を更に備えている、特許請求の範囲
第7項に記載の流体ジェット印刷ヘラ ド。Claims: (1) an elongated printhead body having a length between a first end surface and a second end surface that is substantially greater than other dimensions thereof; a fluid receiver having a tank on a first end face of said body and said fluid receiver having at least one orifice in communication with said body; a support device for locking the printhead body intermediate the first end surface and the second end surface; and a support device attached to the outer surface of the body. said body. extending a substantial distance along the length of the body and changing the longitudinal dimension of the body in response to an electrical drive signal to cause mechanical vibration of the body; A fluid jet print head for generating at least one stream of drops, comprising a transducer device for breaking the stream into a stream of drops (1). (2) said transducer device comprises a pair of piezoelectric actuators bonded to opposite sides of said body and extending longitudinally from a location proximate said first end surface to a location proximate said second end surface; A fluid jet print head as claimed in claim 1, comprising a transducer. 3. The fluid jet printhead of claim 2, wherein said piezoelectric transducer provides alternating expansion and contraction in the longitudinal direction of said elongated printhead body. (4) the transducer device further includes a device for electrically connecting the pair of piezoelectric transducers in parallel;
A fluid jet print head according to claim 3. 5. The fluid jet print head of claim 4, wherein the piezoelectric transducers are connected to expand and contract in phase. (6) The support device holds the print head body (2).
6. A fluid jet print head according to claim 5, wherein the fluid jet print head is anchored at a midpoint substantially equidistant from said first and second end surfaces thereof. (7) Said piezoelectric transducer is connected to expand and contract out of phase so as to cause bending of said printhead body.
Fluid jet printing head as described in Section. 8. The fluid jet printhead of claim 7, wherein said support device pivotably supports said printhead body at a bending node. (9) said support device comprises a pair of relatively thin mounting flanges, each integrally formed with said printhead body, and said flanges are mounted on opposite sides of said elongated printhead body; The first part of the main body
2. A fluid jet printhead as claimed in claim 1, wherein the flange extends substantially equidistantly from an end and a second end, the flange supporting the body along a nodal plane. . (3) (10) a pair of support devices locking the printhead body at positions substantially equidistant from the first and second end faces of the body on opposite sides of the printhead body; A fluid jet print head as claimed in claim 1, comprising a support screw. (11) an orifice plate arrangement in which said printhead body defines a slot at a first end thereof, and an orifice plate arrangement attached to said slot defining arrangement and with which said fluid receptacle forms a tank; A fluid jet print head as claimed in claim 1, comprising: (2) The fluid jet print head of claim 11, wherein the orifice plate arrangement comprises a plurality of orifices for generating a plurality of drip streams. (13) The print head comprises: 12. The fluid jet print head of claim 11, further comprising a fluid outlet opening in communication with said slot. (14) said fluid supply opening and said fluid outlet opening. further comprising a coupled fluid conduit, (4) the fluid conduit being formed of a material exhibiting a significantly different vibrational impedance than the printhead body, such that the fluid conduit is 14. The fluid jet print head of claim 13, wherein the fluid jet print head is adapted to provide no substantial power losses. 16. The fluid jet print head of claim 15, further comprising a monitoring transducer device attached to an exterior surface of the body for providing an electrical monitoring signal in response to dimensional changes in the body. (17) where L is the longitudinal dimension of said body and C is the speed of sound in said body, then f,=C. /2L for applying an electrical drive signal of a frequency substantially equal to f., thereby driving the fluid jet print head at a frequency substantially equal to its mechanical resonant frequency. 5) a fluid jet print head as claimed in claim 5, wherein the fluid jet printhead is adapted to: (18) be mounted on an exterior surface of said body and adapted to provide electrical monitoring in response to dimensional changes in said body; further comprising: a monitoring transducer device for providing a signal; and, responsive to the monitoring transducer device, a device for applying to the converter device an electrical drive signal of an amplitude dependent on the electrical monitoring signal. (19) where L is the longitudinal dimension of said body, C is the speed of sound in said body, and K is the rotation of said body. A fluid jet as claimed in claim 7, further comprising means for applying an electrical drive signal of a frequency substantially equal to FO, where FO = 90/8 L2 when pointing at a radius. Print herad.
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